KR101170888B1 - 무선 랜들로의 채널 할당 - Google Patents

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Abstract

채널들은 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 무선 랜(WLAN) 내의 하나 이상의 셀들에 할당된다. 할당은 할당 시간 기간을 프레임들로 분할하는 단계를 포함하고, 각각의 프레임은 실질적으로 짧은 지속 기간을 갖고, 할당 벡터에 따라 각각의 그러한 프레임 동안 하나 이상의 채널들을 하나 이상의 WLAN 셀들에 할당한다. 상호 간섭을 최소화하도록, 벡터는 채널이 할당되는 각각의 셀이 동일한 채널이 할당되는 다른 모든 셀로부터 충분히 떨어져 있다는 것을 보장한다. 채널이 할당된 이들 셀들만이 주어진 프레임 동안 전송하는 것을 허용한다. 할당 벡터들은 WLAN의 성능이 최적화되는 방식으로 결정된다.
무선 랜, 할당 시간 기간, 상호 간섭, 할당 벡터

Description

무선 랜들로의 채널 할당{The allocation of channels to wireless LANs}
도 1은 본 발명의 실시예들에 따라 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 셀들에 채널들을 할당하는 방법을 이용하는 다수의 셀들을 포함하는 WLAN의 간략한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따라 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 셀들에 채널들을 할당하는 방법들의 요약 흐름도.
무선의 로컬 영역 네트워크들(WLAN들)에 이용 가능한 채널들의 수는 비교적 적다. 일부 경우들에서, 비중첩(non-overlapping) 채널들(즉, 개별 채널들)의 수는 10보다 훨씬 적을 수 있다. 예를 들어, 이른바 802.11b 표준에 의해 특정되고 미국 연방 통신 위원회(FCC: Federal Communications Commission)에 의해 WLAN용으로 할당된 7개의 채널들 중, 단지 3개만이 중첩하지 않는다. 비중첩 채널들의 수가 매우 적기 때문에, 경쟁적인 WLAN들 또는 하나의 WLAN 내의 다양한 액세스 포인트들(AP들)(예컨대, WLAN 셀과 유선의 인프라스트럭처(infrastructure) 사이의 접속 포인트)에 채널들을 할당하는 것은 매우 어렵다.
문제들을 더 복잡하게 하는 것은, 위에 언급된 7개의 채널들과 같은, FCC에 의해 별도로 남겨둔 이들 채널들은 현재로서는 규제되지 않는다는 것이다. 즉, FCC는 WLAN 사용을 위하여 특정 채널들을 할당했지만, 누가 이들 채널들을 사용할 수 있고 언제 사용할 수 있는지를 결정하지 않았다. 결과적으로, 네트워크 관리자의 제어 밖의(예를 들어, 관리 기능 또는 주어진 WLAN의 엔티티의 제어 밖의) 소스가 그러한 채널들을 통해 동작하는 사용자들을 간섭하는 것을 방지하는 것이 없다. 문제들을 더욱더 복잡하게 하는 것은 이러한 간섭이 예측 불가능하다는 사실이다. 즉, 주어진 채널은 하나의 주어진 시간에서 외부 간섭으로부터 자유로울 수 있지만, 또 다른 시간에서 높은 레벨의 간섭으로 인하여 이용 가능하지 않게 될 수 있다. 유사하게, 주어진 채널에 대하여, 네트워크의 한 세그먼트가 간섭으로부터 자유로울 수 있는 반면에 또 다른 세그먼트는 사실상 동시에 사용될 수 없다. 간섭의 예측 불가능한 본질은 임의의 주어진 시간 기간에 주어진 채널을 네트워크에 효과적으로 할당하는 것을 어렵게 한다.
WLAN들로의 채널들의 할당과 관련한 또 다른 도전은 셀룰러 네트워크에 의해 사용된 현재의, 이른바 육각형 레이아웃들을 WLAN들이 사용할 수 없다는 사실이다. 이것은, 신호들이 거의 외부를 이동하는 셀룰러 네트워크와 비교하면, WLAN에 의해 전파되는 신호는 일반적으로 완전하게 내부(indoor)를 이동하기 때문이다. 다시 말하면, WLAN 생성된 신호는 주로 내부를 이동하기 때문에, 셀들의 형태(즉, 각각의 AP와 연관된 커버리지 영역들)는 WLAN이 위치된 빌딩의 내부 구조 등에 의해 크게 영향을 받는다.
WLAN들에 관련된 고 레벨의 간섭 및 육각형 설계들의 비가용성 때문에, WLAN들에 채널들을 할당하기 위한 새로운 프레임워크가 요구된다.
우선, 할당 시간 기간을 프레임들로 분할하고, 각각의 프레임은 실질적으로 짧은 지속 기간을 갖고; 각각의 프레임 동안, 할당 벡터에 기초하여 하나 이상의 셀들로부터 활성 무선 LAN(WLAN) 셀들의 세트를 생성하며; 그 후 각각의 프레임 동안, 각각의 활성 WLAN 셀에, 이용 가능한 채널들의 그룹 중에서 하나 이상의 채널들을 할당함으로써, 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 WLAN 내의 하나 이상의 셀에 채널들을 할당할 수 있음을 인지한다.
본 발명에 따르면, 단지 채널이 할당된 이들 셀들만이 주어진 프레임 동안 전송할 수 있다. 모든 다른 셀들은 대응하는 프레임 동안 전송하는 것이 방지된다.
최소 상호-간섭 필요조건을 만족시키기 위해, 본 발명은,
Figure 112012002966033-pat00001
에 의해 주어진, 최대 허용된 상호 간섭을 만족시키는 상기 하나 이상의 활성 WLAN들에 채널의 할당을 제공하고,
여기서 L은 셀들의 수를 나타내고, N은 이용 가능한 채널들의 수를 나타내고,
Figure 112012002966033-pat00002
는 셀 l에 대한 채널 n 내의 외부 간섭의 양을 나타내고,
Figure 112012002966033-pat00003
은 상기 채널 할당 벡터의 엔트리들을 나타내고,
Figure 112012002966033-pat00004
로 정의되며, Ik,l은 k 및 l 두 개의 셀들 모두가 동일한 채널을 통해 동작할 때, 셀 k로부터 셀 l까지의 상기 상호 간섭을 나타내고,
Figure 112012002966033-pat00005
는 최대 허용된 가능한 상호 간섭을 나타낸다.
본 발명은 WLAN들로의 채널들, 특히 무선 주파수(RF) 채널들의 할당을 제공한다. 그것은 적어도 3개의 방식들로, 셀룰러 네트워크들에서 사용된 종래의 할당 기술들과 상이하다.
첫 번째로, 본 발명에 의해 제공된 채널 할당 기술들은 이론적 시작점들로서도 육각형 레이아웃들에 의해 가이드되지 않는다.
두 번째로, 본 발명에 의해 제공된 기술들은 WLAN 셀에 정적이지 않게 동적으로 채널들을 할당한다. 즉, 상대적으로 말하면 셀룰러 네트워크들에서 이행되는 것과 같은 긴 시간 기간 동안 WLAN 셀에 채널들을 할당하는 대신에, 채널들이 실질적으로 짧은 시간 기간 동안에 WLAN 셀에 할당된다. 본 명세서에서 그러한 시간 기간은 "프레임(frame)"으로 언급된다. 프레임의 지속 기간은 밀리세컨드 또는 그것의 부분 정도로 작을 수 있다. 이러한 시간의 길이는, 최소로 셀룰러 전화 통화에 의해 걸리는 시간의 길이 정도가 될 수 있는, 셀룰러 네트워크의 셀들에 채널들이 할당되는 시간의 길이보다 훨씬 짧다.
세 번째로, 본 발명은 채널들의 동적인 할당을 제공하기 때문에, 할당을 위해 이용 가능한 채널들의 세트가 (예를 들어, WLAN의 제어 밖의 소스들로부터의 간섭 레벨들에 따라) 시간에 의하여 변하는 상황들에 적용가능하다.
본 발명의 설명을 단순화하기 위해, 다음의 논의는, WLAN이 미리 특정된 위치들에서 주어진 수의 AP들을 포함한다고 가정할 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서 주어진 WLAN에 대한 위치들 또는 적절한 AP들의 수를 결정할 필요는 없다.
설명을 더욱 단순화하기 위해서, 전력 제어 문제는 설명되지 않는다. 대신에, 본 발명의 부가적인 실시예에서, 각각의 AP 및 그것의 사용자들과 연관된 전력 레벨들은 미리-결정되고 고정된다고 가정된다.
AP들의 위치들 및 그들의 전력 레벨들이 미리-결정되고 고정되기 때문에, 전송 AP 및 그것의 연관된 사용자들에게 기여할 수 있는 간섭의 레벨은 미리 알려진다.
추가 단순화들이 또한 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각각의 WLAN 셀에 의해 수신되고, 모든 채널에 대한 외부 간섭의 실제 레벨이 알려졌다고 가정함으로써, WLAN으로의 채널들의 할당이 임의의 사용자-AP 연관성들(user-AP associations)을 변경하는 것을 포함하지 않는 것으로(즉, 특정 AP에 대한 사용자들의 할당을 변경, 제어 또는 그렇지 않으면 영향을 주는 일 없이, 채널들이 WLAN들에 할당됨) 가정함으로써, 다음의 설명은 단순화된다.
이상적인 네트워크 관리 시나리오에서, 외부 소스에 의해 WLAN 셀에 부과된 간섭 레벨이 잠재적으로 시간-의존적이기 때문에, 이 간섭 정보는 진행중인 실시간 측정들에 의해 결정될 수 있다. 그러한 측정들은 또한 WLAN 셀들 중에서 상호 간섭을 더욱 정확하게 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
단순화된 가정들에 기초하여 몇몇 실시예들이 언급되지만, 본 발명의 범위는 이들 가정들을 통합하는 실시예들로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 하나 이상의 이들 가정들을 고려하지 않고 실현되는 부가적인 실시예들이 또한 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다.
도 1을 참조하면, 대응하는 액세스 포인트들 l=1,2,..., L에 의해 나타내어진 L개의 셀들로 구성된 WLAN(100)이 도시되고, 여기서, 제어기(200) 등에 의해 각각의 셀 l로의 할당을 위하여 이용 가능한 n=1,2,..., N으로 표기된 N개의 채널들이 있다. 도전은 몇몇 성능 기준에 기초하여 이들 채널들 N을 셀들 L로 할당하기 위한 최선의 방식을 결정하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 할당 시간 기간은 프레임들로 분할되고, 각각의 프레임은 실질적으로 짧은 지속 기간을 가진다. 다음에, 각각의 프레임에 대하여, 활성 WLAN 셀들의 세트가 할당 벡터에 기초하여 생성되고, 그 상세들은 이후에 기술될 것이다. 그 후, 각각의 프레임 동안, 이용 가능한 채널들의 그룹으로부터의 채널들의 세트가 각각의 활성 WLAN 셀에 할당될 수 있다. 선택적으로, 각각의 프레임의 지속 기간은 실질적으로 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 채널을 할당받은 활성 셀들은 대응하는 프레임 동안 전송하도록 허용되는 반면에, 주어진 프레임 동안 채널들이 할당되지 않은 셀들(즉, 비활성(inactive) 셀들)은 주어진 프레임의 전체 지속 기간 동안 꺼진다. 즉, 그러한 셀의 AP 및/또는 그것의 연관된 사용자들은 대응하는 프레임 동안 전송하는 것이 방지된다. 할당을 위한 이용 가능한 채널들의 세트들이 시간에 따라 변한다는 것이 더 이해되어야 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 각각의 프레임 동안, 이용 가능한 채널들의 세트로부터의 하나의 채널이 셀에 할당될 수 있다. 그러나, 채널 부족들을 극복하기 위하여, 주어진 채널이 하나 이상의 WLAN 셀에 할당(즉, 재할당)될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
그러한 부족들은, 채널들의 수 N이 셀들의 수 L보다 일반적으로 훨씬 적다는 사실에 기인한다. 부족들을 극복하기 위하여, 본 발명은 채널 재사용 기술의 사용을 제공한다(예를 들어, 하나의 채널이 여러 셀들에 동시에 할당됨). 본 발명의 다른 실시예에서, 동일한 채널이 할당되는 셀들 각각이 그들 사이의 상호 간섭의 양을 최소화하도록(즉, 상호 간섭이 허용가능한 정도라는 것을 보증하도록) 서로 실질적으로 떨어져 있으면, 동일한 채널이 다수의 활성 셀들에 할당될 수 있다.
동일한 채널이 하나 이상의 셀들에 할당되었을 때의 간섭을 최소화하기 위하여 셀들이 서로로부터 실질적으로 떨어져 있어야 한다는 필요조건의 형식적인 표현은, 모든 소스들로부터 셀 l으로의 최대 허용된 가능한 간섭인
Figure 112012002966033-pat00006
에서 시작하는, 다수의 파라미터들의 논의를 포함한다. 다음에, Ik,l로 표기된 상호 간섭은 셀들 k 및 l 양측 모두가 동일한 채널 상에서 동작할 때, 셀 k로부터 셀 l까지의 상호 간섭으로서 정의된다. 더 나아가기 전에, 셀 k 내의 AP 또는 전송중인 사용자에 의해 야기되는 간섭이, "셀 k로부터의 상호 간섭(cross interference from cell k)"에 의해서 의미된다는 것을 이해해야 한다. 유사하게, "셀 l에 대한 상호 간섭(cross interference to cell l)"은 그 셀 내의 AP 또는 수신중인 사용자에게 영향을 미치는 간섭을 나타낸다.
본 발명에 따르면, Ik,l의 값은 셀들 k 및 l 내의 사용자 위치들의 가변성을 고려함으로써 결정된다. 즉, 이 주제의 세부 사항은 본 발명의 범위 이상이고, 본 발명의 특징들을 이해하기 위하여 필요로 되지는 않는다. 셀들 k 및 l의 전송 전력이 상이할 수 있기 때문에, 일반적으로, Ik,l 및 Il,k는 동일하지 않음을 또한 주의해야 한다.
간섭 효과들에 부가하여, 채널 할당 고려 사항들이 도입될 필요가 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 할당 시간 기간은 프레임들로 분할된다. 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 프레임의 시간 기간은 θ에 의해 표기되는 실질적으로 동일한 지속 기간에 대해 계속되고, 채널들은 각각의 프레임의 시작에서 각각의 셀에 할당될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 이들 시간 프레임들은 f=1,2,3,...으로 표기되고, 채널 할당 결정들은,
Figure 112005018523862-pat00007
로서 정의된 정수 엔트리들
Figure 112010022320318-pat00008
를 포함하는 비-바이너리(non-binary) L 차원 벡터 Af에 의해 표현될 수 있다.
대안적으로, 주어진 채널, n에 관한 채널 위치 결정들은,
Figure 112011048106713-pat00042
엔트리들을 포함하는 바이너리, L 차원 벡터 An,f를 사용하여 표현될 수 있다.
Af는 "할당 벡터(allocation vector)"로서 언급되고, An,f는 (채널 n에 대한) "채널 할당 벡터(channel allocation vector)"로서 언급된다. 한쪽에서의 할당 벡터 Af와 다른 한쪽에서의 채널 할당 벡터들의 세트{An,f, n=1,2,...,N} 사이에 고유한 대응이 존재한다는 것을 주지해야 한다.
하나의 최종, 그러나 최소가 아닌, 벡터가 논의되어야 한다. 활성화(activation) 벡터,
Figure 112011048106713-pat00010
가 또한, 활성인, 즉, f 동안에 채널을 할당할 수 있었던 셀들을 특정하는 벡터로서 정의된다.
Figure 112011048106713-pat00011
는,
Figure 112011048106713-pat00043
로서 정의되는 엔트리들을 포함한다.
활성화 벡터는 주어진 프레임 동안 전송하도록 허용되는 활성 WLAN 셀들 (및 디폴트로서, 전송이 방지될 비활성 셀들)을 생성하기 위하여 사용된다.
셀들 사이의 최대 상호-간섭 필요조건에 도달하기 전에 하나의 추가 인자가 고려되어야만 하며, 즉
Figure 112012002966033-pat00013
로 표기된 셀 l에 영향을 주는 외부 소스들로부터 채널 n으로의 간섭의 양이다. 위첨자 f는 외부 간섭의 시변 특성을 강조하기 위하여 포함된다. 그러나, 그러한 변화의 다이나믹들은 오히려 느릴 수 있다. 임의의 이벤트에서, 본 발명은 각각의 프레임, f에 앞서, 그 프레임 동안 외부 간섭들의 추정,
Figure 112012002966033-pat00014
, l=1,2,...L, n=1,2,..., N이 이용 가능하다는 것을 가정한다.
다음의 표기를 간단히 하기 위하여, 다음의 논의가 단일 프레임, f에 관련한 것이라는 것이 이해되는 한, 위에 기술된 벡터들, 엔트리들 및 간섭들은 각각 A, ak, An,
Figure 112011048106713-pat00015
및
Figure 112011048106713-pat00016
로서 표현될 수 있다.
주어진 표기를 사용하여, 각각의 프레임, f 동안 채널들을 할당하는 데 사용된 셀들 사이의 최대 상호 간섭 상에 놓인 필요조건은,
Figure 112005018523862-pat00017
로 표현될 수 있고, 여기서, 단순화를 위하여,
Figure 112011048106713-pat00018
이다. n이 l에 할당되지 않을 때마다, 식 (4)가 자동으로 만족되는 것을 보장하기 위하여, 항
Figure 112011048106713-pat00044
은 식 (4)의 좌측에 나타난다.
본 발명의 일 실시예에서, 각각의 프레임 동안, 식 (4)를 만족시키는 할당 벡터들에 기초하여 하나 이상의 채널들이 셀들에 할당된다.
식 (4)를 만족시키는 할당 벡터들에 관계되는 것 외에, 할당 벡터가 최대인 것을, 즉, 식 (4)를 위반하지 않고 어떤 부가적인 셀들도 활성화될 수 없다는 것을 보장하는 것이 또한 바람직하다. 이것이 이렇다는 것을 보장하기 위하여, 본 발명은 잠재적인 할당 벡터에 대해 다음의 부가적인 제약들을 두었다.
A 및 B가 2개의 할당 벡터들이면, 만약 모든 채널들 n=1,2,..., N에 대해, n의 적어도 하나의 값에 대하여 엄격한 부등성으로 An ≥Bn이면, A가 B보다 우세하다고 할 수 있다.
부가적으로, 최대로 실행 가능(feasible)하거나, 또는 생략하여 실행 가능한 할당 벡터 A에 대해, 그것은 식 (4)를 만족시켜야 하고, 그것보다 우세한 어떤 할당 벡터도 식 (4)를 만족시킬 수 없다. 최대로 실행 가능한 할당 벡터들의 세트는 F로 표기되고, 실행 가능 세트(feasible set)로 불린다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 시간 프레임 f에 대하여 할당 벡터는 최대로 실행 가능한 할당 벡터들 F의 세트로부터 선택된다.
본 발명이 모든 벡터들 중에서 최선의 할당 벡터를 결정하기 위하여 이용할 수 있는 규칙들 및 기준들을 논의한다. 예를 들어, 본 발명은 활성화 벡터의 선택에 대한 일반적인 다음의 기준을 둘 수 있다.
각각의 셀 l과 관련된
Figure 112010022320318-pat00034
로 표기된 몇몇 양의 가중치가 주어지면, 다음의 할당 벡터에 따라, 채널들이 할당된다
Figure 112005018523862-pat00020
(5).
식 (5)는 최대 가중 채널 할당 규칙(Maximum Weight Channel Allocation rule)으로서 언급될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 식 (5)는 가능한 할당 벡터들로부터 최선의 할당 벡터를 식별하기 위하여 사용된다.
윗 첨자 f가 식 (5)에서 보여지지 않았지만, 가중치들
Figure 112011048106713-pat00035
은 시간에 따라 변할 수 있다. 따라서, 벡터 A*에 따른 할당들은 시간에 따라 또한 변할 수 있다.
예를 들어, 가중치들
Figure 112011048106713-pat00036
은 프레임마다 변할 수 있다. 대응하여, 할당 벡터는 또한 각 프레임 단위로(per frame basis) 선택될 수 있다.
식 (5)에서 사용된 셀 가중치들
Figure 112010022320318-pat00037
에 의존하여, 잠재적으로 상이한 특성들을 가진 상이한 할당 정책들이 생길 것이다.
예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서, 식 (5)에서의 가중치들은
Figure 112011048106713-pat00038
= ql로서 선택될 것이고, 여기서, ql는 각각의 대응하는 프레임 f에서 l의 가상 큐의 길이이고, 셀
Figure 112011048106713-pat00039
의 가상 큐는 l과 연관된 액세스 포인트 및 셀 l과 연관된 사용자들의 큐들의 집합이다. 결과적인 정책은 P로 표기된 최대 큐 길이 채널 할당(Maximum Queue Length Channel Allocation)으로서 언급될 수 있다.
일반적인 개시 및 반복적인 단계들과 함께 기술된 본 발명의 실시예에 따라 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 채널들을 셀들에 할당하는 단계를 포함하는 일부 단계들의 요약은 도 2의 흐름도에서 도시된다.
가중치들,
Figure 112011048106713-pat00040
이 가상 큐들, ql의 길이로서 선택되는 식 (5)에 기초한 최대 큐 길이 할당 정책, P를 사용하는 하나의 결과는 시스템으로의 트래픽 도달들의 주어진 패턴에 대하여 셀 가상 큐들의 모두가 임의의 다른 채널 할당 정책 하에서 안정적이면 정책 P 하에서 안정적일 것이라는 점에서 WLAN의 처리량이 최대가 된다는 것이다.
상기 논의는 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고 WLAN들에 채널들을 할당하기 위한 방법들의 일부 예들을 설명했다. 제어기(200) 또는 유사한 디바이스는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 그 3개의 몇몇 조합을 사용하여 위와 아래에 기술된 본 발명의 특성들 및 기능들의 각각을 수행하도록 동작할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 방법들 및 제어기의 다른 예들이 또한 계획될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 프레임에 연관된 시간 기간은 실질적으로 상이한 지속 기간일 수 있다. 그러나, 모든 이해 가능한 예들을 기술하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 당업자들에 의해 생각될 수 있는 부가적인 예들, 수정들 등은 다음의 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에서 남겨질 수 있다.
본 발명에 의해 제공된 기술들은 WLAN 셀에 정적이지 않게 동적으로 채널들을 할당하는, 즉, 상대적으로 말하면 셀룰러 네트워크들에서 이행되는 것과 같은 긴 시간 기간 동안 WLAN 셀에 채널들을 할당하는 대신에, 채널들이 실질적으로 짧은 시간 기간 동안에 WLAN 셀에 할당되며, 이러한 시간의 길이는, 최소로 셀룰러 전화 통화에 의해 걸리는 시간의 길이 정도가 될 수 있는, 셀룰러 네트워크의 셀들에 채널들이 할당되는 시간 길이보다 훨씬 짧고, 할당을 위해 이용 가능한 채널들의 세트가 시간에 의하여 변하는 상황들에 적용 가능한 방법 및 제어기를 구현하여 종래의 기술보다 개선된 채널 할당 방법 및 제어기를 제공한다.

Claims (10)

  1. 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고, 이용 가능한 채널들의 그룹 중에서의 채널들을 무선 랜(WLAN) 내의 하나 이상의 셀들에 할당하기 위한 방법에 있어서:
    제어기를 이용하여, 시간 기간을, 각각이 실질적으로 짧은 지속 기간을 갖는 프레임들로 분할하는 단계;
    상기 제어기를 이용하여, 각각의 프레임에 대해서, 할당 벡터에 기초하여 상기 하나 이상의 셀들로부터 활성 WLAN 셀들의 세트를 생성하는 단계;
    상기 제어기를 이용하여, 각각의 프레임에 대해서, 상기 하나 이상의 활성 WLAN 셀들 중 각각의 하나에, 상기 이용 가능한 채널들의 그룹 중에서 하나 이상의 채널들을 할당하는 단계;
    상기 제어기를 이용하여, 주어진 프레임 동안 상기 활성 WLAN 셀들을 전송하도록 허용하는 단계; 및
    상기 제어기를 이용하여, 주어진 프레임 동안 채널을 할당받지 못한 WLAN 셀들이 상기 주어진 프레임 동안 전송되는 것을 방지하는 단계를 포함하는, 채널 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주어진 프레임 동안 임의의 다른 셀과 동일한 채널을 할당받은 각각의 셀은 상호 간섭(cross interference)을 최소화하기 위해, 상기 동일한 채널을 할당받은 각각의 다른 셀로부터 떨어져 있는, 채널 할당 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기를 이용하여, 각각의 프레임 동안, 각각의 활성 셀에 상기 이용 가능한 채널들의 세트로부터 하나의 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는, 채널 할당 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기를 이용하여, 각각의 프레임 동안,
    Figure 112012002966033-pat00021
    에 의해 주어진, 최대 허용된 상호 간섭을 만족하는 상기 하나 이상의 활성 WLAN들에 하나 이상의 채널들을 할당하는 단계를 더 포함하고,
    여기서 L은 셀들의 수를 나타내고, N은 이용 가능한 채널들의 수를 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00022
    는 셀 l에 대한 채널 n 내의 외부 간섭의 양을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00023
    은 상기 채널 할당 벡터의 엔트리들을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00024
    로 정의되고, Ik,l은 두 개의 셀들 k 및 l 모두가 동일한 채널을 통해 동작할 때, 셀 k로부터 셀 l로의 상호 간섭을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00025
    는 상기 최대 허용된 상호 간섭을 나타내는, 채널 할당 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 할당 단계는 상기 제어기를 이용하여, 최대로 실행 가능한(feasible) 할당 벡터들의 세트 중에서 할당 벡터를 선택하는 단계를 더 포함하는, 채널 할당 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어기를 이용하여,
    Figure 112011048106713-pat00026
    에 의해 정의된 할당 벡터를 선택하는 단계를 더 포함하고,
    Wl은 각각의 셀 l과 연관된 양의 가중치들이고, F는 상기 실행 가능한 할당 벡터들의 세트인, 채널 할당 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가중치들,
    Figure 112011048106713-pat00041
    은 프레임마다 변할 수 있고, 상기 할당 벡터의 선택은 각 프레임 단위로 반복되는, 채널 할당 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    최대 큐 길이 채널 할당(Maximum Queue Length Channel Allocation)은 가중치들 Wl=ql을 선택함으로써 정의되고, ql는 각각의 대응하는 프레임의 시작에서 l의 가상 큐의 길이인, 채널 할당 방법.
  9. 수용 불가능한 간섭을 야기하지 않고, 이용 가능한 채널들의 그룹 중에서 채널들을 무선 랜(WLAN) 내의 하나 이상의 셀들에 할당하기 위한 제어기에 있어서:
    시간 기간을, 각각 실질적으로 짧은 지속 기간을 갖는 프레임들로 분할하고,
    각각의 프레임에 대해서, 할당 벡터에 기초하여 상기 하나 이상의 셀들로부터 활성 WLAN 셀들의 세트를 생성하고,
    각각의 프레임에 대해서, 상기 하나 이상의 활성 WLAN 셀들 중 각각의 하나에, 최대 허용된 상호 간섭을 만족하는 할당 벡터에 기초하여 상기 이용 가능한 채널들의 그룹 중에서 하나 이상의 채널들을 할당하고,
    주어진 프레임 동안 상기 활성 WLAN 셀들을 전송하도록 허용하며,
    주어진 프레임 동안 채널들을 할당받지 않은 WLAN 셀들이 상기 주어진 프레임 동안 전송되는 것을 방지하도록 동작 가능한, 제어기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한 각각의 프레임 동안,
    Figure 112012002966033-pat00027
    에 의해 주어진, 최대 허용된 상호 간섭을 만족하는 상기 하나 이상의 WLAN들에 하나 이상의 채널들을 할당하도록 동작 가능하고,
    여기서 L은 셀들의 수를 나타내고, N은 이용 가능한 채널들의 수를 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00028
    는 셀 l에 대한 채널 n 내의 외부 간섭의 양을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00029
    은 상기 채널 할당 벡터의 엔트리들을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00030
    로 정의되고, Ik,l은 두 개의 셀들 k 및 l 모두가 동일한 채널을 통해 동작할 때, 셀 k로부터 셀 l로의 상호 간섭을 나타내고,
    Figure 112012002966033-pat00031
    는 상기 최대 허용된 상호 간섭을 나타내는, 제어기.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060067267A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Golestani S J Methods and devices for approximating optimal channel allocations
KR101245082B1 (ko) * 2005-08-18 2013-03-18 삼성전자주식회사 무선랜에서 채널 변경을 위한 시그널링 방법 및 장치
US7961749B2 (en) 2005-08-18 2011-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Signaling method and system for channel switching in a wireless local area network
WO2009148432A1 (en) * 2008-06-01 2009-12-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Queue sharing and reconfiguration in pci express links
KR101240352B1 (ko) * 2008-12-09 2013-03-08 한국전자통신연구원 무선 통신 시스템에서 자원 할당 장치 및 방법
US9397876B2 (en) * 2009-02-20 2016-07-19 Broadcom Corporation Synchronization and frame structure determination of a base station
GB2505965B (en) * 2012-09-18 2015-06-10 Toshiba Res Europ Ltd Controller for coordinating wireless transmissions between a plurality of radio units and one or more user devices
CN107347185B (zh) * 2012-10-26 2020-01-17 中国移动通信集团北京有限公司 一种进行信号传输的方法及设备
US9628168B2 (en) * 2015-02-26 2017-04-18 Space Systems/Loral, Llc Dynamic link adaption and/or dynamic allocation of communication resources of a communication system based on external interference information received from external interference information sources
CN113973308A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 华为技术有限公司 一种信道和资源分配方法、设备及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997038509A1 (en) 1996-04-11 1997-10-16 Symbionics Developments Ltd. Wireless communication
US6031863A (en) 1995-03-20 2000-02-29 Hitachi, Ltd. Wireless LAN system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2113750C (en) * 1993-04-30 1999-08-24 Hamid Ahmadi A multiaccess scheme for mobile integrated local area networks
US5574979A (en) * 1994-06-03 1996-11-12 Norand Corporation Periodic interference avoidance in a wireless radio frequency communication system
JP3067747B2 (ja) * 1998-12-07 2000-07-24 日本電気株式会社 無線チャネル割当システム及びアサインチャネル配送方法
US6636737B1 (en) * 2000-04-10 2003-10-21 Carnegie Mellon University Method for assigning channels for access points of a wireless network
US7027424B1 (en) * 2000-05-24 2006-04-11 Vtech Communications, Ltd. Method for avoiding interference in a digital communication system
CA2425079A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-11 Cognio, Inc. Systems and methods for interference mitigation among multiple wlan protocols
US6892054B2 (en) * 2000-12-29 2005-05-10 Wherenet Corp Interference suppression for wireless local area network and location system
US7339947B2 (en) * 2001-04-18 2008-03-04 Skypilot Networks, Inc. Network channel access protocol—frame execution
US7164671B2 (en) * 2001-12-27 2007-01-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Overlapping network allocation vector (ONAV) for avoiding collision in the IEEE 802.11 WLAN operating under HCF
US7269151B2 (en) * 2002-04-22 2007-09-11 Cognio, Inc. System and method for spectrum management of a shared frequency band
US7333460B2 (en) * 2003-03-25 2008-02-19 Nokia Corporation Adaptive beacon interval in WLAN
WO2005002257A2 (en) * 2003-06-23 2005-01-06 Quorum Systems, Inc. Time interleaved multiple standard single radio system apparatus and method
US20050190731A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Yigal Bejerano Methods and devices for providing a relative level of fairness and QoS guarantees to wireless local area networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031863A (en) 1995-03-20 2000-02-29 Hitachi, Ltd. Wireless LAN system
WO1997038509A1 (en) 1996-04-11 1997-10-16 Symbionics Developments Ltd. Wireless communication

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